Alotropia –  zjawisko występowania różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany alotropowe pierwiastka mogą różnić się między sobą budową kryształów lub liczbą atomów w cząsteczce Np. C

Cyklotem solny(od dołu począwszy):

-Sole potasowo – magnezowe np. sylwin, karnalit

-Sole chlorkowe np. halit

-Siarczany np. gips, anhydryt, polihalit

-Węglany np. kalcyt

-Łupki kruszconośne

-Podłoże detrytyczne np. piaskowiec

Cyklotem może nie zawierać węglanów – wtedy na podłożu detrytycznym zaczyna się od siarczanów. Sole K-Mg mogą nie zdążyć się utworzyć. Od dołu ku górze rośnie rozpuszczalność. Powstaje poprzez ewaporację oraz działalność hydrotermalną.

W Polsce mamy 4 cyklotemy: PZ1-PZ4.

Główne tlenki:

-kasyteryt – ruda cyny -rutyl(polimorf. brookit, anataz)

-magnetyt – ruda Fe -chromit – ruda Cr

-hematyt – ruda Fe -ilmenit - ruda Ti

-tytanit – ruda Ti -lód

-tytanomagnetyt – ruda Ti, Fe, V

-korund – skala mohsa ; czerwony – rubin; wysoka odporność na ścieranie i ogniotrwałość

-martyt – pseudomorfoza hematytu po magnetycie (do 65% Fe) – ruda Fe

-czernie manganowe MnO2 – polimorfy: piroluzyt, psylomelan – rudy Mn

Cechy siarczków i siarkosoli:

a)siarczki:

-tworzą złoża, symetria różna, większość połysk metaliczny, zmienna twardość, barwne, duża gęstość, zwykle dobry przewodnik, nieprzezroczyste

Siarczki: Me + S

Cu – kowelin, chalkozyn, bornit Fe – piryt, markasyt, chalkopiryt, pirotyn

Pb – galena Zn – sfaleryt, wurcyt Hg – cynober As – realgar, aurypigment

Sb – antymonit (stibnit)

b)siarkosole: Me + MeKruchy + S

-twardość różna ; gł.3-4, połysk gł. Metaliczny, wys. Gęstość, dobrzy przewodnik, tworzą złoża, występują ze złożami metali kruchych (Sb, Bi, As)

Siarkosole:

-siarkosól właściwa – równowaga jonów w strukturze

-siarczek złożony w grupie siarkosoli – brak równowagi jonów w strukturze

Siarkosole:

As: arsenopiryt, proustyt Sb: bournonit, boulangeryt, tetraedryt Bi: matyldyt

Idiomorfizm = automorfizm - występowanie minerałów w skałach w postaci kryształów o symetrii odpowiadającej ich budowie wewnętrznej np. galena, granat

Izomorfizm -  zdolność do przyjmowania takich samych form krystalograficznych przez substancje o odmiennym, bądź tylko częściowo podobnym, składzie chemicznym np. plagioklazy

Krzemiany – minerały budowane przez tetraedry krzemotlenowe SiO4

a)podział:

-pierścieniowe(beryl, turmaliny, szerl, kordieryt)

-grupowe(epidot, wezuwian)

-wyspowe(cyrkon, oliwiny, granaty, topaz, tytanit, staurolit, sillimani, cyjanit)

-łańcuchowe(pirokseny: omfacyt, augit, diallag, egiryn. Nie jest piroksenm: wollastonit)

-wstęgowe(amfibole: glaukofan, tremolit, aktynolit, hornblenda. Nie jest amfibolem: prehnit)

-warstwowe(talk, kaolinit, montmorillonit, chryzotyl, klinochlor, pyrofyllit, muskowit, biotyt, fuchsyt)

-przestrzenne(skalenie alkaliczne, plagioklazy, zeolity, kwarc, opal, chalcedon)

b) cechy strukturalne

- pierścieniowe – każdy tetraedr połączony z innym dwoma narożami tworzą układ cykliczny

-grupowe – z połączenia dwóch tetraedrów wspólnym atomem tlenu

-wyspowe – strukturę tworzą odizolowane od siebie tetraedry

-łańcuchowe – każdy tetraedr łączy się z dwoma innymi tworząc łańcuch pojedynczy lub podwójny

-wstęgowe – tetraedry tworzą wstęgi wydłużone wzdłuż osi c

-warstwowe – zbudowane z tetraedrów i oktaedrów ułożonych warstwowo

-przestrzenne – tworzą trójwymiarowe połączenia tetraedrów

c)wybrane podziały

-warstwowe: grupa serpentynu, minerały ilaste, miki, chloryty

-warstwowe: 1:1 / 2:1 / 2:1:1 (stosunek tetraedrów do oktaedrów)

-minerały ilaste: grupa: talku, kaolinitu, montmorillonitu, illitu, wermikulitu, pałygorskitu

Metody badawcze w mineralogii:

-SHRIMP – Sensitive High Resolution Ion Micro Probe – popularna mikrosonda

-ICP – Inductively Coupled Plasma – indukcyjnie wzbudzona plazma -XRD -  X-ray Diffraction – popularny rentgen

-Analiza dmuchawkowa - metoda chem. analizy jakościowej; polega na ogrzewaniu stałej substancji, zmieszanej z sodą, na kawałku węgla drzewnego w płomieniu kierowanym strumieniem ustnej dmuchawki i obserwacji charakterystycznego zabarwienie; stosowana np. do identyfikacji minerałów:

-rurka otwarta -rurka zamknięta -barwienie perły boraksowej

-badanie na płytce gipsowej -wyznaczenie punktu topnienia minerału

-barwienie płomienia -badanie na węglu

-DTA – derywatografia – analiza termiczna substancji umożliwiająca jednoczesne wykonywanie pomiarów i rejestrację krzywej termograwimetrycznej i różnicowej krzywej termograwimetrycznej

-MS - Mass Spectrometry – spektrometria mas

-ICP-MS - Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry – metoda sprzężona z powyższych

-XRF – X-ray Fluorescence - fluorescencja rentgenowska

-Fizjograficzne(cechy fizyczne i niektóre optyczne)

-Optyczne(mikroskopia w świetle spolaryzowanym i odbitym)

-EM – Electrone Microscope

-SEM – Scanning Electrone Microscope

-TEM – Transmission Electrone Microscope

-HRTEM – High Resolution Transmission Electrone Microscope

-Microraman – do badania inkluzji

-IR – infrared – badanie w podczerwieni

Metale szlachetne – (z przerobionych) złoto, srebro, platyna (Au, Ag, Pt)

-nie łączą się z innymi fazami -surowce ważne dla człowieka

-niska twardość -duża gęstość – ciężar właściwy

-przewodnictwo cieplne i elektryczne -układ głównie regularny

-ze względu na swa niską reaktywność chemiczną metale szlachetne mogą występować w przyrodzie w postaci rodzimej

-prosty chemizm -kowalność

-powstawanie np. w warunkach hydrotermalnych, magmowych, metamorficznych

Minerały LGOM (legnicko-głogowski okręg miedziowy) – parageneza(współwystępowanie) minerałów miedzionośnych: bornit(U.tetraedry,P.izomet,B.miedzianoczerw,R.szarawoczar,P.met,Ł.niewyraź,P.muszl, 3, 4,9-5,3,S.naskorup,Kanada,Jawor), chalkopiryt(U.tetragonal,P.izometr,B.mosiężnożół,R.ciemnoziel,P.met,Ł.słaba,P.muszlo,2,5-3,9, 4,2,S.ziarniste,Rosja,Góry Kaczawskie), chalkozyn(U.pseudoheksago,P.tabli,słupko,B.ołowianoszara,R.ciemnoszara,P.met,Ł.b.niewyr,P.muszl,2,5-3, 5,6,S.naskorup,Niemcy,Lubin), kowelin(U.heksago,P.b.rzadkotablicz,B.jaskrawoniebies,R.szara,P.półmet,Ł.doskjednokier,P.zbity,1,5-2, 4,6-4,8,S.skorupowe,Chile)

Minerały charakterystyczne dla skał metamorficznych:

-sillimanit(Al₂SiO₅,U.rombowy,P.słupki,B.bezbarwny,R.biała,P.szkl, ,Ł.niewidoczna(spękania),P.nierów, 6,5 , 3,2, S.fibrolitowe-mętnożółtawe

-andaluzyt(Al₂SiO_5,U.rombowy,P.słupki,B.jansoszary w odcieniach,R.biała,P.szkl,Ł.wyraź,P.nierów, 7,5, 3,2,S.zbite,ziar,promieniste

dysten(Al₂SiO₅,U.trójskosny,P.lisewki,supki,tabl,B.niebieski,biały,R.biała,P.szklisty,Ł.dosk,P.nierów, 4,0-4,5 , 3,5, S.ziarniste,płytkowe,włókniste

staurolit(U.jednoskoś,P.słupki,B.żółtobrunatny,R.biała,P.szkl,tłusty,mat,Ł.niewyraź,P.muszlowy,nierwó, 7,0-7,5 , 3,8,S.ziarniste(tworzy bliźniaki krzyż.)

-epidot(U.jednoskoś,P.słupki,pręciki,B.zielony w odcieniach,R.biała,P.szkl,Ł.dosk,P.muszl,nierów, 6,0-7,0 , 3,3-3,5 S.ziar,pomieniste,nieforemne,zbite

-granat(U.regularny,P.izometr,B.czerwony,czarny,R.biała,P.szkl,tłustawy,

Ł.niewyraźna,P.muszl,ziar, 6,5-7,7 , 3,5-4,2 ,S.ziarniste,zbite

Minerały w budowie Ziemi –

perowskit= jadro/dolny płaszcz
oliwiny, pirokseny,spinel glinowy, granaty,koezyt=górny płaszcz
plagioklaz, oliwiny, spinel-granica płaszcz/skorupa
piroksenit, hornblendyt, perydotyt- skaly gornego plaszcza
stiszowit= dolny plaszcz/ granica z jądrem
plagioklaz, skalenie alk, kwar-skorupa ziemska
plagioklazy+pirokseny-->bazalt-->skorupa oceaniczna

Oliwiny [Fe,Mg]2[SiO4]

-szereg izomorficzny utworzony przez minerały:fajalit(Fe) oraz forsteryt(Mg)

-składnik ultramaficznych skał magmowych

-wyst głównie w bazaltach U.rombowy,P.słupki,tabl,B.szary,zielony,brunatny,R,biała,P.szklisty,tłustawy,Ł.słaba,P.muszl,ziarnisty, 6,5-7,0 , 3,3-4,2 ,S.ziarniste, krystalizują ze stopów krzemianowych

Paramorfizm -  rodzaj pseudomorfozy utworzonej przez odmianę polimorficzną tej samej substancji chemicznej, bardziej trwałą w danych warunkach. Substancja zachowuje swój dotychczasowy kształt i skład chemiczny, lecz zmienia swoją budowę wewnętrzną. Np. kalcyt po aragonicie

Parageneza – współwystępowanie minerałów

Polskie minerały Zn-Pb:

GalenaU.regular,P.izometr,B.ołowszara,R.szarawoczar,P.silnymat,Ł.dosk,P.trudnootrzymać,2,5, 7,2-7,6,S.ziarniste,Missouri,Olkusz

SfalerytU.regul.P.izometr,B.żółty,R.brunatnoczarna,P.diamento,Ł.muszl,P.muszlow,3,5-4, 3,9-4,2,S.koncentryczne,Nowa Zelandia,Olkusz

WurcytU.heksagonalny,P.tabliczki,B.brunatny,R.brunatnożółta,P.diamentowy,perłowy,Ł.wyraź,promienista,P.promienisty,zbity, 3,5-4,0, 4,0,S.niefor,tabl,prę

Blenda cynkowa – parageneza sfalerytu, galeny i pirytu

Blenda skorupowa – sfaleryt+wurcyt

Polskie minerały Cu-Fe

KowelinU.heksago,P.b.rzadkotablicz,B.jaskrawoniebies,R.szara,P.półmet,Ł.doskjednokier,P.zbity,1,5-2, 4,6-4,8,S.skorupowych,Arizona,LGOM

ChalkozynU.pseudoheksago,P.tabli,słupko,B.ołowianoszara,R.ciemnoszara,P.met,Ł.b.niewyr,P.muszl,2,5-3, 5,6,S.naskorup,Niemcy,Lubin,LGOM

PirytU.regul,P.sześcienny,B.mosiężnożółta,R.czarna,P.met,Ł.brak,P.muszl,6, 4,9-5,1,S.kryszt,Rio Tino,Rudnica,LGOM

MarkasytU.rombowy,P.tablicz,pręcikow,B.jasnożółta,R.zielonkawoczarna,P.met,Ł.wyraźna,P.niewyraź,6-6,5, 4,89,S.promieniste,Saksonia,Toruszów,

ChalkopirytU.tetragonal,P.izometr,B.mosiężnożół,R.ciemnoziel,P.met,Ł.słaba,P.muszlo,2,5-3,9, 4,2,S.ziarniste,Rosja,Góry Kaczawskie,LGOM

PirotynU.heksagonal,P.słupk,tablicz,B.brązowomiedź,R.czrnoszara,P.met,Ł.wyraź,P.nierówny,3,5-4,5, 4,55-4,87,S.kryszt,Ural,D.Śląsk.,LGOM

Pierwiastki rodzime

Rodzime: metale: np. żelazo, miedź ; półmetale(metaloidy) np. węgiel(grafit, diament), siarka

Półmetal –wykazuje własności pośrednie między metalami i niemetalami np. połysk, wysoka temperatura topnienia, lecz słabe przewodnictwo elektryczne i cieplne, co nie pozawala ich zaliczyć do typowych niemetali

Polimorfy – np. Piryt – Markasyt; substancja alotropowa – np. Grafit – Diament.Posiadają taki sam skład chemiczny, lecz różną strukturę wewnętrzną, co wpływa również na właściwości substancji(np. twardość grafit, a diament). Polimorfizm dotyczy związków chemicznych, alotropia pierwiastków chemicznych

Polimorfizm – zjawisko występowania różnych odmian krystalograficznych tej samej substancji chemicznej. np. piryt - markasyt

Politypia – sposób ułożenia składników w strukturze.

Pseudomorfizm - zjawisko dziedziczenia formy zewnętrznej przez minerał wtórny lub agregat mineralny, który utworzył się w miejscu innego, pierwotnego minerału. Postać nowo powstałego minerału nawiązuje do wcześniej istniejącego kryształu, natomiast skład chemiczny i budowa wewnętrzna odpowiadają nowo utworzonemu minerałowi np. gips po kalcycie

Podział piroksenów:

-Mg-Fe np. enstatyt -Mn-Mg np. kanoit -Ca np. augit

-Ca-Na np. egiryn -Na np. jadeit -Li np. spodumen

Podział amfiboli:

-Fe-Mn-Mg (Ca+Na)B < 1,34 -Ca (Ca+Na)B > 1,34 NaB < 0,67

-Ca-Na (Ca+Na)B ≥ 1,34 0,67 > NaB > 1,34 -alkaliczne NaB ≥ 1,34

Porównanie px / amp:

Cecha	Pirokseny	Amfibole
Barwa	Czarna,c.ziel,brąz,	Czarna,c.ziel,nieb-awy
Rysa	Gł. zielona z odcieniami	Zielona z odcieniami
Twardość	5,0-6,0	5,0-6,0
Pokrój	Krótkosłupkowy(wyj.egiryn	Długosłupkowy
Łupliwość	Dosk. 2K ~87°	Dosk. 2K ~124°
Połysk	Szklisty	Szklisty
Struktura	Brak H20 w strukturze	Ma H20 w strukturze
Przełam	Muszlowy(augit)	Muszlowy(hornblenda)
Występowanie	Magmowe częściej	Metamorfik częściej

Podział –ANÓW:

-kwaśne -uwodnione -bezwodne

-uwodnione z innym anionem -bezwodne z innym anionem

Siarczany, węglany, fosforany i ich powstawanie:

a)siarczany

-gips -anhydryt -baryt -kizeryt

b)węglany

-kalcyt -aragonit -dolomit -syderyt

-rodochrozyt -strontianit -witeryt

c)fosforany

-grupa apatytu(F,Cl,OH,CO3)

Powstawanie:

-węglany – gł.warunki hipergeniczne oraz działalność roztworów hydrotermalnych, ewaporacja

-siarczany – niskie temperatury w środowiskach utleniających, ewaporacja, strefy utleniania kruszców, w niskich temperaturach jako produkty działalności hydrotermalnej

-fosforany – pojawiają się w niższych temperaturach, w produktach fazy pneumatolityczno-hydrotermalnej; obecne w strefie utleniania

Skala Mohsa:

1. Talk Mg3[(OH)2Si4O10] 2. Gips CaSO4 * 2H2O

3. Kalcyt CaCO3 4. Fluoryt CaF2

5. Apatyt Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3 6. Ortoklaz K[AlSi3O8]

7. Kwarc SiO2 8. Topaz (Al,F)2SiO4

9. Korund Al2O3 10. Diament C

Stop – jeden z metali rozpuszcza inne nie zmieniając swojej struktury

Spinele

-charakterystyczne tlenki o budowie M3O4 np. Spinel Al₂MgO₄

-minerał na granicy płaszcz - skorupa

-podział - spinele: glinowe(Spinel), żelazowe(Magnetyt), chromowe(Chromit), inne

Magnetyt – ważna ruda żelaza Chromit – kopalina chromu

Zbliźniaczenia plagioklazów i skaleni alkalicznych:

a)skalenie alkaliczne

-zbliźniaczenia proste

-siatka mikroklinowa

b)plagioklazy

-zbliźniaczenia polisyntetyczne - o równoległych płaszczyznach zrostu

-zonalność (wywołana skokowym stygnięciem magmy – zróżnicowanie chemizmu)

NORMALNE(albitowe) RÓWNOLEGŁE(karlsbardzkie-peryklinowe) KOMPLEKSOWE(albitowo-kaelsbardzkie)

Zonalność- minerały, które tworzą szeregi izomorficzne często wykazują budowę zonalną, jest ona następstwem zmian składu chemicznego kryształu podczas narastania, mimo zmiany składu struktura się nie zmienia
a) normalna b)odwrócona c) oscylacyjna
w plagio. cząstka zasadowa jest w środku i narastają coraz mniej zasadowe

Związek międzymetaliczny – nowy związek o nowej strukturze